화학적 기계적 연마의 광학적 End-point detection 알고리즘에 관한 연구

Abstract

본 연구에서는 광학을 이용한 새로운 CMP의 end-point detection을 위하여 case별로 다음과 같은 알고리즘을 제안하였다. hard polishing, underlayer가 산화막인 경우(case1)에 패턴 밀도가 낮은 경우에는 단순히 reflectance가 증가하다 일정해지는 순간을 end-point로 detection할 수 있고 패턴 밀도가 높은 경우에는 주기 함수의 평균값을 이용하는 알고리즘을 사용할 수 있었다. 보조 수단으로 연마 속도를 측정하는 알고리즘을 사용할 수 있었다. 측정 end-point는 실제 end-point 보다 한 주기의 over polishing을 한 후 측정되었다. hard polishing, underlayer가 금속배선인 경우(case2) 패턴 밀도에 상관없이 주기 함수의 진폭 변화를 이용하는 알고리즘을 사용할 수 있었다. 측정 end-point는 실제 end-point보다 한 주기의 over-polishing을 한 후 측정되었다. soft polishing, underlayer가 산화막인 경우(case3) 패턴 밀도가 낮은 경우의 완전 평탄화는 case1보다 늦게 이루어 졌고, 단순히 reflectance가 증가하다 일정해지는 순간을 end-point로 detection할 수 있었다. 패턴 밀도가 높은 경우의 완전 평탄화는 case1 보다 늦게 이루어 졌고, 주기 함수의 평균값을 이용하는 알고리즘을 사용할 수 있었다. 보조 수단으로 연마 속도를 측정하는 알고리즘을 사용할 수 있었다. 측정end-point는 실제 end-point보다 한 주기의 over-polishing을 한 후 측정되었다. soft polishing, underlayer가 금속 배선인 경우(case4) 패턴 밀도에 상관없이 주기 함수의 진폭 변화를 이용하는 알고리즘을 사용할 수 있었다. 측정 end-point는 실제 end-point 보다 한 주기의 over-polishing을 한 후 측정되었다. 완전 평탄화는 case2 보다 늦게 이루어졌다. 실제의 경우 실제 웨이퍼의 연마는 case3과 case4가 혼합된 방식으로 이루어진다. 이 경우에는 주기 함수의 진폭 변화를 이용하는 알고리즘을 사용할 수 있었고, 부가적인 방법으로 주기 함수의 평균값을 이용하는 방법을 사용할 수 있었다.